Главная
>
Классификация трансформаторов Заметим, что на практике часто говорят не о намагничивающем токе, а о токе холостого хода, иногда имея в виду действительно его, а иногда смешивая эти две, строго говоря, различные величины (§ 8.2). Выбор определяющего критерия проектирования. Итак, какой критерий проектирования является решающим? Как выбирать электромагнитные нагрузки? Из сопоставления рис. 5.8, бив видно, что при малой мощности т. м. м. меньшую илотиость тока / допускает критерий и = const, т. е. он является более сильным. При большой мощности, наоборот, более сильным будет критерий т = const, ибо здесь уже он диктует допустимую величину j. Теперь соно-.ставим рис. 5.8, о и б в части выбора индукции В. Видим, что при большой мощности величину В лимитирует заданный перегрев, при малой - условия намагничивания. Большую роль играют и такие факторы, как частота (§ 8.2, 8.3), сорт магнитного материала (величина индукции насыщения и удельных потерь р), уровень задаваемых величин т, (рис. 5.8). Так, чем выше частота, тем меньше величины W и (о и тем критичнее величина т для выбора В; чем меньше величины т и , тем они критичнее; чем -больше величина pi, тем критичнее т для выбора В. В ирии-ципе возможно любое сочетание этих условий. При этом конкретные значения т, м и сорта магнитных материалов могут быть заданы такими, что любой из этих случаев может встретиться при любой мощгюсти и при любой частоте. Однако практически в большинстве случаев задаваемые т, и лежат во вполне определенных диапазонах значений, приводившихся ранее. При этом оказывается, что каждое из требований для данной частоты играет решающую роль в определенном диапазоне мощностей. Так, падение напряжения и условия намагничивания являются лимитирующими факторами для малых мощностей, и особенно при частоте 50 гц, перегрев обмоток - для больших мощностей. Обычно при достаточно большой мощности падение напряжения всегда допустимо, если трансформатор рассчитать из усовня заданного перегрева. Здесь величина и уже не накладывает ограничений на проектирование. Конкретная величина таких достаточно больших мощностей зависит от целого ряда условий: частоты, конкретных допустимых значений т, и. Так, при т = -50 град величина и не превосходит 0,1, если мощность трансформатора не менее 15-25 еа при частоте 400 гц и не менее 100-150 ва при частоте 50 гц. При частоте 1000 гц и выше ограничения но величине и практически полностью снимаются. Условия намагничивания при выборе индукции В играют решаюш,ую роль для большинства т. м. м. нормальной частоты, исключая большие мощности, и для малых т. м. м, прн частоте 400 гц (10-50 ва), если речь идет о нормальном перегреве. Эти условия критичны и для больптинства т. м. м. при высоких перегревах, в том числе и при повышенной 700 Ч !000 Р,ва Рис. 5.10. К определению критнчкого условия проектирования (величин Pj). частоте и достаточно большой могдности. В остальных случаях выбор индукции производят, исходя из допустимых потерь в сердечнике, определяемых, в свою очередь, заданным тепловым режимом т. м. м. \ Конкретная величина граничных мощностей для данной частоты зависит отТконкретных значений заданных т, и и может быть установлена следуюидим образом. Совместим иа одном графике (рнс. 5.10) рисунки типа 5.8, иллюстрирующие зависимость плотности тока от мощности при данной частоте. Точки пересечения кривых \ (Р) при заданных и и X являются искомыми граничными мощностями Pj. Чем меньше и и выше т, тем больше мощность Pj. Если и ие задано, то Pj = О иве.шчину j выбирают всегда из условий нагрева. Граничные мощности Р между зонами по выбору В показаны на рис. 5.8, а. Они зависят от величины удельных потерь сердечника, т. е. от частоты, сорта и толщины материала, и от допустимых ве.шчии Iq. Чем меньше ( о ивыше удельные потери, тем левее располагаются по оси мощностей величины Я. Решающее влияние на величину граничных мощностей Pj, как это видно из рис. 5Л0, оказывает рабочая частота трансформатора. Чем частота выше, тем левее располагаются граничные мощности. Влияние лимитирующего фактора на выбор у и В в зависимости от мощности иллюстрируется диаграммой на рис. 5Л1 раздельно для нормальной и повышенной частоты. На диаграмме указаны ориентировочные значения 5
по по г ЮЛ Р,ва ЮООщ по г по t 10 10 р.за по г 10 fO р,ва Рис. 5.11. Диаграмма критериев выбора величин JJ j в зависимости от мощности и paGoieti частоты. Граничных мощностей Pj и Р для практически наиболее часто встречающихся условий (в частности, при нормальном перегреве). ! Как показано ниже (§ 7.6, 9.1) для т. м. м., у которых выбор индукции ограничивается условиями намагничивания, нельзя выбрать оптимальное соотношение потерь рс/рк и обеспечить оптимальный с этой точки зрения тепловой режим. Такие т. м. м. названы нами трансформаторами вынужденного режима работы (ТВР); т. м. м., для которых индукция выбирается из условий нагрева, можно поставить в оптимальный по соотношению ро/рц тепловой .-режим и назвать трансформаторами естественного режима работы (ТЕР). Из диаграммы рис. 5.11 видно, чтона практике вболь-шинстве случаев для частоты 50 гц прн выборе В главную роль играют условия намагничивания (ТВР), а для новы-шеиной частоты - условия нагрева (ТЕР). В этом смысле ТВР можно называть трансформаторами нормальной частоты, ТЕР-трансформаторами повышенной частоты. При этом следует помнить всю условность таких определений в соответствии со сказанным выше, особенно при высоких перегревах.
|